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YOKOGAWA CENTUM VP 集成生产控制系统
时间: 2025-12-19浏览次数：
YOKOGAWA CENTUM VP 集成生产控制系统
YOKOGAWA CENTUM VP 集成生产控制系统
概述
横河电机 CENTUM VP 集成生产控制系统 的通用概述手册（文档编号：TI 33J01A10-01EN），为 2016 年发布的第 4 版，详细介绍了系统的核心理念、配置架构、功能特性、工程环境及全生命周期支持。CENTUM VP 作为第 8 代 CENTUM 系列产品，是 Yokogawa VigilantPlant 解决方案的核心平台，专为多行业工厂的控制与管理设计，兼具高可靠性、开放性与灵活扩展性。
核心理念与核心优势
（一）核心理念
围绕 “See Clearly、Know in Advance、Act with Agility” 三大维度，构建全价值链运营支持体系：
See Clearly（信息可视）：实时捕获全厂数据，精准推送关键信息，减少信息过载与盲区；
Know in Advance（性能预判）：整合历史、实时与预测数据，支持快速智能决策，规避运营风险；
Act with Agility（操作敏捷）：加速任务协同，自动化最佳实践，提升生产灵活性与瓶颈预判能力。
（二）核心优势（分角色 / 场景）
适用对象 / 场景 核心优势描述
操作人员 统一控制 / 安全 / 资产智能界面，避免信息过载；持续系统化最佳操作实践
工程师 AD Suite 集成工程环境支持灵活设计，控制应用与 I/O 配置可独立调整
控制器性能 99.99999% 可用性，双冗余设计，故障无瞬断切换，支持 N-IO 软件可配置 I/O
生产管理 兼容 S95/B2MML 标准，实现 MES / 企业系统集成；内置网络安全认证
维护人员 在线升级与修改，无单点故障；40 年向下兼容，保护长期投资
项目实施 一体化解决方案（DCS/SIS/PIMS 等），降低集成风险，加速项目交付
系统配置与核心组件
（一）整体架构
系统以 “HIS + FCS + 控制网络” 为核心，支持从小型到超大型（100 万标签）的全规模部署，可集成安全系统、第三方设备与远程站点，形成统一控制生态。
（二）关键组件说明
核心组件
HIS（人机界面站）：基于 Windows 系统，支持桌面 / 开放式 / 封闭式控制台，兼容 16:10/4:3 显示器，多 HIS 互备无单点故障；
FCS（现场控制站）：横河自主研发，支持机柜式 / 机架式安装，具备双冗余处理器、电源与 I/O 模块，支持在线维护与远程部署（IEC Zone2/Class I Div. 2）；
控制网络（Vnet/IP）：1Gbps 冗余以太网，符合 IEEE802.3 标准，支持 5ms 全网时间同步，保障确定性通信。
辅助组件
ENG（工程站）：安装 AD Suite 工程软件，支持模块化 / 无模块化工程设计；
网关站（GSGW/UGS/SIOS）：GSGW 用于子系统监控，UGS/UGS2 集成 STARDOM/PLC，SIOS 连接第三方 PCS（OPC 接口）；
通信中继设备：BCV（连接旧 CENTUM 系统）、AVR（Vnet/IP 与 V net 互联）、WAC Router（跨 WAN 连接 Vnet/IP 域）。
集成系统
ProSafe-RS：TÜV SIL3 认证安全仪表系统，支持 ESD/PSD/F&G/BMS 功能，与 CENTUM VP 共享操作环境，实现安全与控制一体化；
数字现场总线：支持 Foundation fieldbus、HART、PROFIBUS-DP、Modbus TCP/IP、ISA100.11a 等主流协议；
第三方集成：通过 OPC DA/A&E 接口，实现与第三方 PCS、ERP 系统的数据交互。
核心功能详解
（一）工程功能（AD Suite）
AD Suite 是 CENTUM VP R6 新增的集成工程环境，支持全生命周期工程管理，核心功能分为标准功能与可选功能：
功能类型 具体功能 核心价值
标准功能 无模块化工程 先确定硬件配置，再逐硬件开展工程设计
历史管理 自动保存工程变更记录，支持追溯与查阅
AD Server 管理 集中管理工程数据与项目，支持备份 / 恢复
可选功能 模块化工程 复用设计模块（控制逻辑 / 告警属性等），提升效率与一致性
批量编辑 批量修改多模块参数，支持一致性校验
变更控制 通过 ModPack 管理变更流程，记录测试结果与责任人
依赖分析 分析控制逻辑 / I/O/ 图形标签的关联关系，评估变更影响
调优参数管理 对比设计值与现场实际值，支持批量下发与同步
（二）控制功能（FCS）
高可靠性设计：处理器、电源、I/O 模块与网络全双冗余，Pair & Spare 架构实现故障无缝切换；
灵活控制能力：支持调节控制、先进控制、复杂顺序控制与批量控制，通过功能块组合适配不同规模需求；
单元监控：将多设备定义为单个单元统一操作，简化批量与连续过程管理；
在线维护：支持工程数据修改与模块更换，不中断过程控制。
（三）人机界面功能（HIS）
一体化操作：整合 CENTUM VP 控制数据、ProSafe-RS 安全告警、PRM 资产数据，实现无缝管理；
合规设计：符合 EEMUA 191 告警系统设计标准，降低告警风暴风险；
灵活显示：支持多显示器部署，操作窗口可跨屏移动，适配不同监控场景。
（四）开放与互操作性
全球 HIST 网络：在日本、荷兰、美国、新加坡设立测试站点，验证与非横河设备的互操作性；
高速开放网络：Vnet/IP 支持 1Gbps 传输，兼容 TCP/IP，保障大规模项目下的实时数据更新；
标准接口支持：通过 OPC 服务器实现与外部系统的信息流转、先进控制与告警管理。
全生命周期支持
（一）项目阶段
精准成本估算：设计阶段可计算 FCS 负载，标签授权仅分 8000 点（小型）、100000 点（中大型）、1000000 点（多厂互联）三档，降低变更成本；
虚拟测试功能：无需硬件即可测试控制与操作功能，加速项目进度，支持操作员培训系统（OTS）搭建。
（二）运维与升级阶段
便捷升级：PC-based 站点一键升级，FCS 按需升级新功能，无需强制更新；
平滑迁移：支持旧 CENTUM 系统（如 CS3000、uXL）与第三方 DCS 迁移，可复用现场电缆、I/O 模块等资产；
RIO 系统升级：CENTUM CS/CS3000/VP 的 RIO 系统可升级至最新 FCS（A2FV70），无需改动现场设备接口。
系统关键规格
规格项 具体参数
最大监控标签数 1000000 点（需 VP6H4000 Million Tag Handling Package）
最大连接站点数 256 个（可扩展，需联系销售）
控制网络速率 1Gbps（Vnet/IP）
时间同步精度 5ms（Vnet/IP 全网）
FCS 可用性 99.99999%
安全系统认证 ProSafe-RS 符合 IEC 61508 SIL3 标准
